高效節能廢水蒸發結晶器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及廢水煙道蒸發裝置，一種高效節能廢水蒸發結晶器，包含有依次連通的蒸發管入口、入口法蘭、入口室、入口氣動擋板、蒸發管主體、出口氣動擋板、出口室、出口法蘭和蒸發管出口，連接蒸發管入口設置氣體管道，所述氣體管道連接在外部脫硝裝置和空氣預熱器之間的煙道上，蒸發管出口與除塵器的入口煙道連通，蒸發管主體中設有廢水噴頭，廢水噴頭與預處理后的廢水管道相連通。本實用新型提供了一種高效節能廢水蒸發結晶器，從空氣預熱器前端引高溫氣體，增大了蒸發能效，即使電廠在較低的運行負荷下，或是空預器出口煙道較短以及較復雜的煙道結構形式下也能實現脫硫廢水的完全蒸發，確保電廠廢水零排放，并從本質上避免對鍋爐原有設備的影響。
【專利說明】
高效節能廢水蒸發結晶器
技術領域
[0001]本實用新型涉及廢水煙道蒸發裝置，具體涉及一種利用空氣預熱器前端的高溫煙氣熱量來蒸發廢水的高效節能廢水蒸發結晶器。
【背景技術】
[0002]我國是以火力發電為主的國家，火電廠燃煤引起嚴重的大氣污染:電力系統502排放量占全國S02排放量的45%以上。為了響應國家對S02的減排號召，大部分火電廠都配置了脫硫系統，其中石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術(Limestone Gypsum Wet Flue GasDesulfurizat1n)憑借著脫硫效率高、設備運行穩定、吸收劑原材料便宜、g[J產物可回用等優勢，成為火電廠脫硫工藝的首選。但該系統在運行時會產生一定量的脫硫廢水，由于其成分的特殊性、復雜性和強腐蝕性，脫硫廢水的處理成為制約火電廠廢水零排放的關鍵。
[0003]目前處理脫硫廢水的主要方法有預處理(三聯箱軟化澄清、管式過濾)；濃縮減量(蒸發濃縮MED、MVR，膜法濃縮MF/R0、UF/R0、UF/NF、UF/R0/ED、UF/R0/F0、UF/R0/MD等)；固化處理(自然蒸發結晶、蒸發塘、機械霧化蒸發、煙道噴霧蒸發等)。煙道噴霧蒸發技術在投資成本、運行費用、占地面積等方面有較大優勢。但隨著國家的產業調整，火電廠負荷率低，排煙溫度降低，低負荷時空氣預熱器排煙溫度將至IlOtC以內，影響液滴的蒸發效果(煙溫低于酸露點對設備腐蝕性較強)及蒸發量;另一方面，低低溫(GGH)的強制普及，使得煙道蒸發可利用的有效煙道長度減小，狹窄的空間限制了蒸發水量;煙道復雜結構形式及內部支撐桿增加了掛灰、結垢、腐蝕的風險，對電廠原有設備(煙道、除塵器)的影響較大。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高效節能廢水蒸發結晶器，即使電廠在較低的運行負荷下，或是空預器出口煙道較短以及較復雜的煙道結構形式下也能實現電廠廢水的煙道完全蒸發，確保電廠廢水零排放，并從本質上避免對鍋爐原有設備的影響。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是，一種高效節能廢水蒸發結晶器，包含有依次連通的蒸發管入口、入口法蘭、入口室、入口氣動擋板、蒸發管主體、出口氣動擋板、出口室、出口法蘭和蒸發管出口，連接蒸發管入口設置氣體管道，所述氣體管道連接在外部脫硝裝置和空氣預熱器之間的煙道上，蒸發管出口與除塵器的入口煙道連通，蒸發管主體中設有廢水噴頭，廢水噴頭與預處理后的廢水管道相連通。
[0006]進一步的，所述入口室包括水平段和拓展段，所述水平段與蒸發管主體的截面積之比為1:1.3?1:3，所述拓展段一端與水平段連接，拓展段另一端通過入口氣動擋板與蒸發管主體連接，所述拓展段截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大。
[0007]進一步的，入口氣動擋板與蒸發管主體可拆卸連接。
[0008]進一步的，所述出口室截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸減小。
[0009]進一步的，蒸發管主體與出口氣動擋板可拆卸連接。
[0010]進一步的，連接蒸發管出口設置煙氣管道，所述煙氣管道連接在空氣預熱器和除塵器之間的煙道上。
[0011]進一步的，連接廢水噴頭設置空壓機送氣管道，所述空壓機送氣管道連接在廢水噴頭與預處理后的廢水管道之間。
[0012]進一步的，所述廢水噴頭為雙流體高效霧化噴頭，霧化液滴粒徑為30μπι-100μπι。
[0013]本實用新型通過采用上述技術方案，提供一種高效節能廢水蒸發結晶器，通過引入高溫氣流強化與廢水霧滴間的換熱，實現了廢水霧滴在排出蒸發管主體時完全蒸發，廢水中的固體顆粒結晶后被除塵器收集，廢水隨煙道送入FGD塔，實現廢水的零排放，與現有技術相比，具有如下優點:
[0014]1、蒸發管入口通過氣體管道與外部SCR(脫硝裝置)和空氣預熱器之間的煙道連通，從空氣預熱器前端引氣，從而引入的煙氣溫度一般在330?350°C，足夠高的煙氣溫度保障了液滴的蒸發效率。
[0015]2、通過在蒸發管主體的入口和出口分別設置入口氣動擋板和出口氣動擋板，通過入口氣動擋板和出口氣動擋板調節進出蒸發管主體的煙氣流量和流速，配合高效雙流體噴頭調節氣液比，控制霧化液滴粒徑在30μπι-100μπι，霧化液滴遇到高溫煙氣后能迅速地進行傳質和傳熱，可實現液滴的高效蒸發。
[0016]3、設置入口室水平段與蒸發管主體的截面積之比為1:1.3?1:3，水平段通過一截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大的拓展段與蒸發管主體連通，能夠有效延長煙氣在蒸發管主體內的停留時間，增強反應空間的合理布局，實現高溫氣體與廢水水霧的充分接觸，極大地提高了蒸發效率。
[0017]4、蒸發管主體分別與入口氣動擋板和出口氣動擋板可拆卸連接，實現了蒸發管主體的可拆卸更換清潔，避免蒸發管主體內壁掛灰或結垢。
[0018]5、本實用新型可通過各管道與鍋爐系統連通及拆卸，尺寸可根據實際需要設計，對電廠原有設備無附加影響，從而降低了整體設備投資，增強了整套裝置推廣的經濟性。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]現結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0021 ]作為一個具體的實施例，如圖1所示，一種高效節能廢水蒸發結晶器，包含有依次連通的蒸發管入口 1、入口法蘭2、入口室11、入口氣動擋板3、蒸發管主體4、出口氣動擋板8、出口室12、出口法蘭9和蒸發管出口 10，具體地，蒸發管入口 I與入口室11通過入口法蘭2密封連接，入口室11與入口氣動擋板3連接，A 口氣動擋板3與蒸發管主體4進氣端通過螺紋配合可拆卸連接，蒸發管主體4出氣端與出口氣動擋板8通過螺紋配合可拆卸連接，出口氣動擋板8與出口室12連接出口室12與蒸發管出口 1通過出口法蘭9密封連接。
[0022]蒸發管入口I與脫硝裝置和空氣預熱器之間煙道連通，蒸發管出口 10與除塵器入口煙道連通，蒸發管主體4中設有廢水噴頭5，廢水噴頭5與預處理后的廢水管道6相連通。
[0023]所述入口室11包括水平段13和拓展段14，所述水平段13與蒸發管主體4的截面積之比為1:1.3?1:3，所述拓展段14一端與水平段13連接，拓展段14另一端通過入口氣動擋板與蒸發管主體4連接，所述拓展段14截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大。所述出口室12截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸減小。水平段13通過一截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大的拓展段14與蒸發管主體4連通，能夠有效延長煙氣在蒸發管主體4內的停留時間，增強反應空間的合理布局，實現高溫氣體與廢水水霧的充分接觸，極大地提高了蒸發效率。
[0024]連接蒸發管入口I設置氣體管道，所述氣體管道連接在外部脫硝裝置(未示意)和空氣預熱器(未示意)之間的煙道上。連接蒸發管出口 10設置煙氣管道，所述煙氣管道連接在空氣預熱器和除塵器(未示意)之間的煙道上。
[0025]連接廢水噴頭5設置空壓機送氣管道7，所述空壓機送氣管道7連接在廢水噴頭5與預處理后的廢水管道6之間。
[0026]當高效節能廢水蒸發結晶器運行時，自SCR(脫硝裝置)和空氣預熱器間的煙道出來的煙氣Fl經蒸發管入口 I流入入口室11，入口室11包括一水平段13和拓展段14，為煙氣Fl提供一過渡段，所述水平段13與蒸發管主體4的截面積之比為1:1.3?1:3，所述拓展段一端與水平段連接，拓展段另一端通過入口氣動擋板與蒸發管主體連接，所述拓展段截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大，當煙氣I從入口室11進入能夠有效延長煙氣在蒸發管主體4內的停留時間，增強反應空間的合理布局，實現高溫氣體與廢水水霧的充分接觸，極大地提高了蒸發效率。而水平段13與拓展段14經過一個煙氣過渡，使得煙氣能夠較好地引導至蒸發管主體4內部，配合入口氣動擋板3對煙氣流量和流速進行調節，煙氣Fl在入口室11的面積較小的區域流入面積較大的區域，在拓展段14區域形成一股較為強勢的氣流，霧化液滴在蒸發管內不斷地與煙氣進行傳質和傳熱保證了廢水液滴的高效蒸發，且混合后的煙氣由于強勢氣流增大沖刷效果。經預處理后的脫硫廢水通過脫硫廢水管道6輸送至雙流體高效霧化噴頭5，通過調節氣液比控制霧化液滴粒徑在30μπι-100μπι，最佳為50μπι。從而使來自噴頭的霧化液滴和煙氣強烈混合，在蒸發管主體4內保證熱量充分交換并完全蒸發，伴隨廢水的蒸發，廢水中的微細顆粒、重金屬元素等結晶物隨灰塵一起懸浮在煙氣中并經通過蒸發管出口 10進入除塵器，廢水蒸發結晶后形成的顆粒物在除塵器內捕集隨煤灰外排。
[0027]本實施例通過采用上述技術方案，提供一種高效節能廢水蒸發結晶器，通過引入高溫氣流強化與廢水霧滴間的換熱，實現了廢水霧滴在排出蒸發管主體時完全蒸發，廢水中的固體顆粒結晶后被除塵器收集，實現電廠廢水的零排放，與現有技術相比，具有如下優占.V.
[0028]1、蒸發管入口通過氣體管道與外部SCR(脫硝裝置)和空氣預熱器之間的煙道連通，從空氣預熱器前端引氣，從而引入的煙氣溫度一般在330?350°C，足夠高的煙氣溫度保障了液滴的蒸發效率。
[0029]2、通過在蒸發管主體的入口和出口分別設置入口氣動擋板和出口氣動擋板，通過入口氣動擋板和出口氣動擋板調節進出蒸發管主體的煙氣流量和流速，配合高效雙流體噴頭調節氣液比，控制霧化液滴粒徑在50μπι左右，霧化液滴遇到高溫煙氣后能迅速地進行傳質和傳熱，可實現液滴的高效蒸發。
[0030]3、設置入口室水平段與蒸發管主體的截面積之比為1:1.3?1:3，水平段通過一截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大的拓展段與蒸發管主體連通，能夠有效延長煙氣在蒸發管主體內的停留時間，增強反應空間的合理布局，實現高溫氣體與廢水水霧的充分接觸，極大地提高了蒸發效率。
[0031 ] 4、蒸發管主體分別與入口氣動擋板和出口氣動擋板可拆卸連接，實現了蒸發管主體的可拆卸更換清潔，避免蒸發管主體內壁掛灰或結垢。
[0032]5、本實用新型可通過各管道與鍋爐系統連通并可有效隔離，尺寸可根據實際需要設計，對電廠原有設備無附加影響，從而降低了整體設備投資，增強了整套裝置推廣的經濟性。
[0033]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:包含有依次連通的蒸發管入口(I)、入口法蘭(2)、入口室(11)、入口氣動擋板(3)、蒸發管主體(4)、出口氣動擋板(8)、出口室(12)、出口法蘭(9)和蒸發管出口(10)，連接蒸發管入口(I)設置氣體管道，所述氣體管道連接在脫硝裝置和空氣預熱器之間的煙道上，蒸發管出口(10)與除塵器入口煙道連通，蒸發管主體(4)中設有廢水噴頭(5)，廢水噴頭(5)與預處理后的廢水管道(6)相連通。2.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:所述入口室(11)包括水平段(13)和拓展段(14)，所述水平段(13)與蒸發管主體(4)的截面積之比為1:1.3?1:3，所述拓展段(14) 一端與水平段(13)連接，拓展段(14)另一端通過入口氣動擋板(3)與蒸發管主體連接，所述拓展段截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸增大。3.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:入口氣動擋板(3)與蒸發管主體(4)可拆卸連接。4.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:所述出口室(12)截面尺寸隨煙氣流動方向逐漸減小。5.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:蒸發管主體(4)與出口氣動擋板(8)可拆卸連接。6.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:連接蒸發管出口(10)設置煙氣管道，所述煙氣管道連接在外部空氣預熱器和除塵器之間的煙道上。7.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:連接廢水噴頭(5)設置空壓機送氣管道(7)，所述空壓機送氣管道(7)連接在廢水噴頭(5)與預處理后的廢水管道(6)之間。8.根據權利要求1所述的一種高效節能廢水蒸發結晶器，其特征在于:所述廢水噴頭(5)為雙流體高效霧化噴頭，霧化液滴粒徑為30μπι-100μπι。
【文檔編號】C02F1/16GK205419832SQ201620267471
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】萬忠誠, 張凈瑞, 馬明軍
【申請人】盛發環保科技（廈門）有限公司